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电动车控制器短路保护时间的计算方法

作为整车四大件之一的控制器的技术也不断成熟，可靠性也越来越高，质量已进入一个相对稳定的时期。由于在控制器的生产和使用过程中不可避免地会遇到相线短路的情况，如电机的线圈短路就会直接导致控制器的相线短路。因此，必须设计短路保护功能以提高控制器的可靠性。在实际应用中，许多工程师面往往忽略了短路保护时间设计的问题，因此本文就如何确定短路保护时间作一些探讨，以便能够为设计人员在设计产品时作一些参考。 议题内容： ? 电动车无刷电机控制器短路的工作模型 ? 控制器在短路时MOSFET的工作状态 ? 计算MOSFET瞬态温升的计算公式 ? 设定短路保护时间的原则 解决方案： ? 温升公式：Tj = Tc P × Rth(jc) ? 根据单脉冲的热阻系数确定允许的短路时间 ? 工作温度越高短路保护时间就应该越短 1 短路模型及分析 短路模型如图1所示，其中仅画出了功率输出级的A、B两相（共三相）。Q1和Q3为A相MOSFET，Q2和Q4为B相MOSFET，所有功率MOSFET均为AOT430。L1为电机线圈，Rs为电流检测电阻。 当控制器工作时，如电机短路，则会形成如图1中所示的流经Q2，Q3的短路电流，其电流值很大，达几百安培，MOSFET的瞬态温升很大，这种情况下应及时保护，否则会使MOSFET结点温度过高而使MOSFET损坏。短路时Q3电压和电流波形如图2所示。图2a中的MOSFET能承受45us的大电流短路，而图2b中的MOSFET不能承受45us的大电流短路，当脉冲45us关断后，Vds回升，由于温度过高，仅经过10us的时间MOSFET便短路，Vds迅速下降，短路电流迅速上升。由图2我们可以看出短路时峰值电流达500A，这是由于短路时MOSFET直接将电源正负极短路，回路阻抗是导线，PCB走线及MOSFET的（on）之和，其数值很小，一般为几十毫欧至几百毫欧。

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控制器相位与电机的快速匹配方法

相同电机更换不同控制器并不是8条线颜色对颜色就可以使用了，控制器与电机的接线有36种接法，调整相位实在是一项繁琐的工作，双模控制板批发，弄不好还会烧毁电机霍尔，大多修理工喜欢用万n控制器或者双模控制器，但是有很多情况下必须要使用普通控制器来调整相位时就必须要掌握控制器相位的调整技巧快速解决电机不转的问题。 无刷电机为3相6拍控制，因此3根霍尔状态对应3根电机线6种输出状态，不同组合有36种接法，其中有6种接法能让电机正常速度运转，且120度控制器的这6种接法里有3种接法是正转另3种接法是反转。60度控制器有4种接法能让电机正常速度运转，其中两种正转和两种反转。所以我们实际只需要***多120度调7次，或60度调13次就能解决问题。 调试前必须做好准备工作； 第y步：用霍尔检测仪测一下电机霍尔是否正常，确保调试一次成功。（不要用万用表测试不但测不准还会损坏霍尔） 第二步；确定电机的度数和控制器的度数匹配（60度或120度不同，是不能代换的。）确保不会徒劳无功。 第三步；控制器接通电源后，转吧和霍尔都有5伏电压输出。 这时可以接上电机线试车了。 一：首先我们得让电机正常转起来，通常是霍尔插头直接插上，调整电机线。 以下给出6种规律接法，应该有1种能让电机运转正常 为方便记忆一般控制器是放在上方的，电机是放在下方的，我们可以这么记忆 1》颜色对颜色接 2》蓝对蓝，其它2色对调 3》黄对黄，其它2色对调 4》绿对绿，其它2色对调 5》上蓝对下黄，其它2色对调 6》上黄对下蓝，其它2色对调 二；相位不对，电机表现为不转，双模控制板厂家，慢转噪音大，快速飞转噪音大，和正常4种情况。正常运行时电机的噪音很小，速度适中。加点时要加很小的电门，听电机的声音判断，电机能动就可以了，突然加太大的堵转电流有可能损伤控制器。 如果以上6种方法都不对？。。 三：把霍尔插头排在中间的那个线挑出来与边上一个线对调，重复上面的6个动作，必有一种接法能让电机运转正常。 四；以上接法能让电机运转正常，但不一定是正转，但是你要记住，无刷电机有反转就有正转。如果你要调成正转可将电机线A相B相对调，霍尔线A相C相对调。（也就是把霍尔插头里排在中间的那个线不动，对调两头。电机立马正转了） 经过以上的调试控制器和电机的匹配就完成了。

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解决了电动车缺电不能行驶和充电麻烦的难题。在车载电池缺电时，在不用停车的前提下，能够驱动电动车行驶、给电池充电。大大扩展了电动车的活动范围，真正做到了无里程限制连续行驶，只要有加油站就可以到达任何地方。更重要的加装《电动车增程器》的电动车辆可以延长电池使用寿命3倍以上，极大地降低了电池使用成本。 本发电机组可以根据客户要求，把发电机输出电压设计成从36V的输出直流电压至300V的任何电压值。可为使用各种电池的电动车配套使用。大大地扩展了本发电机组的使用范围，还可以与太阳能、风能发电系统互补使用，在阴雨天、无风天发电，供给家用电器和照明。也可以用于野外**设施，移动通讯基z供电，施工照明、电焊;还可以用于偏远的山区、草原牧场作为移动生活电源等........。 需要强调的是：本发电机是在电动车行驶中，在不停车的情况下输出直流电能驱动电动车电机工作，并且控制发电机电压稳定在标准范围内，剩余电量给电池补充充电，因此不必担心过高电压和大电流充电对车载电池组造成损害。 《智能型增程发电机》工作时配套的电子智能控制器自动检测电瓶电压，当电瓶电压低于标称值60%时，或者加速、爬坡电车电动机消耗电流过大，时间超过3分钟时，自动启动发电机向电池充。当电车电压***到标称值时，或者加速、爬坡结束后5分钟自动关闭发电机。 由于智能控制发电机向电车电池及时以***j充电状态补充电能，杜绝了电车电池过放电、过充电、造成的发热、电解液沸腾蒸发消耗，电池永远保持在***j的使用状态，因此电池使用寿命大大延长，一般新电瓶可以使用30个月以上没有明显的容量衰减现象，就是重容量衰减下降的旧电瓶也不影响电车正常行驶，双模控制板经销，如果选配比电车电机功率大2倍的发电机，完全可以不用电瓶就能满足电车启动，青岛双模控制板，加速、上坡的要求。 需要强调的是如果选用和电车电机功率相同的《增程发电机》，还是要用原车电池配套使用，因为电车启动、加速、上坡时的用电量是正常行驶的两倍以上，还要电池辅助供电。 如果选用小于电车电机功率的发电机，只能作为行驶过程中为电车提供辅助动力，或者停车时为电池充电，补充电池的消耗电能。 《半智能增程器》需要驾驶员判断电池是否亏电，然后手控启动《增程器》发电，电池充满后，手动关闭《增程器》。 增程发电机性能参数（3KW） 额定输出电压：56V±0.5V（70V±0.5V） 额定输出电流 60A±1A(3000W/48V) 额定﹨***d输出功率:：3/3.1kw

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